[发明专利]具有多堆栈结构的三维存储器件及其形成方法

说明书

提供了用于形成三维(3D)存储器件的结构和方法的实施例。在示例中，3D存储器件包括衬底以及处于所述衬底上的绝缘结构中的堆叠层结构。所述堆叠层结构包括交替的多个导体层和多个绝缘层。所述3D存储器件还包括竖直地延伸穿过所述交替堆叠层结构的源极结构。所述源极结构沿相应的侧壁包括至少一个错开部分。所述3D存储器件还包括均竖直地延伸穿过所述交替堆叠层结构的沟道结构和支撑柱以及竖直地延伸穿过所述绝缘结构的多个接触结构。

背景技术

本公开的实施例涉及三维(3D)存储器件以及用于形成所述3D存储器件的方法。

通过改进工艺技术、电路设计、编程算法和制作工艺，使平面存储单元缩小到了更小的尺寸。但是，随着存储单元的特征尺寸接近下限，平面工艺和制作技术变得更加困难，而且成本更加高昂。结果，平面存储单元的存储密度接近上限。

3D存储架构能够解决平面存储单元中的密度限制。3D存储架构包括存储器阵列以及用于控制去往和来自存储器阵列的信号的外围器件。

发明内容

提供了具有多堆栈结构的3D存储器件以及用于形成所述3D存储器件的方法的实施例。

在一个示例中，一种3D存储器件包括衬底以及处于衬底上的绝缘结构中的堆叠层结构。所述堆叠层结构包括交替的多个导体层和多个绝缘层。所述3D存储器件还包括竖直地延伸穿过交替堆叠层结构的源极结构。所述源极结构沿相应侧壁包括至少一个错开部分。所述3D存储器件还包括均竖直地延伸穿过所述交替堆叠层结构的沟道结构和支撑柱以及竖直地延伸穿过所述绝缘结构的多个接触结构。

在另一示例中，一种用于形成3D存储器件的方法包括下述操作。首先，在衬底上，在绝缘部分中形成第一电介质堆栈。所述第一电介质堆栈具有多个电介质层对，所述多个电介质层对中的每者具有第一电介质层和不同于所述第一电介质层的第二电介质层。形成均竖直地延伸穿过所述第一电介质堆栈的第一柱孔部分和第一缝隙开口部分。分别在所述第一柱孔部分和所述第一缝隙开口部分中形成柱牺牲部分和缝隙牺牲部分。在第一电介质堆栈上，在另一绝缘部分中形成第二电介质堆栈。所述第二电介质堆栈具有另一多个电介质层对，所述另一多个电介质层对中的每者具有另一第一电介质层和不同于所述另一第一电介质层的另一第二电介质层。形成均竖直地延伸穿过所述第二电介质堆栈的第二柱孔部分和第二缝隙开口部分。所述第二柱孔部分暴露所述柱牺牲部分，并且所述第二缝隙开口部分暴露所述缝隙牺牲部分。此外，去除所述柱牺牲部分，所述第二柱孔部分和所述第一柱孔部分形成柱孔。支撑柱形成于柱孔中。去除所述缝隙牺牲部分，从而所述第一缝隙开口部分和所述第二缝隙开口部分形成了缝隙开口。此外，在缝隙开口中形成源极结构。

在另一示例中，一种用于形成3D存储器件的方法包括下述操作。首先，在衬底上，在绝缘部分中形成第一电介质堆栈，所述第一电介质堆栈具有多个电介质层对，所述多个电介质层对中的每者具有第一电介质层和不同于所述第一电介质层的第二电介质层。形成竖直地延伸穿过所述第一电介质堆栈的第一缝隙开口部分，并且形成延伸穿过所述绝缘部分的第一接触开口部分。之后，在所述第一缝隙开口部分中形成缝隙牺牲部分并且然后在所述第一接触开口部分中形成接触部分。此外，在第一电介质堆栈上，在另一绝缘部分中形成第二电介质堆栈。所述第二电介质堆栈包括另一多个电介质层对，所述另一多个电介质层对中的每者具有另一第一电介质层和不同于所述另一第一电介质层的另一第二电介质层。然后形成竖直地延伸穿过所述第二电介质堆栈的第二缝隙开口部分，并且然后形成延伸穿过所述另一绝缘部分的第二接触开口部分。所述第二缝隙开口部分暴露所述缝隙牺牲部分，并且所述第二接触开口部分暴露所述接触部分。然后去除缝隙牺牲部分。所述第一缝隙开口部分和所述第二缝隙开口部分形成缝隙开口。然后源极结构形成在所述缝隙开口中。

附图说明

被并入本文并形成说明书的部分的附图例示了本公开的实施例并与说明书一起进一步用以解释本公开的原理，并使相关领域的技术人员能够做出和使用本公开。

图1示出了根据本公开的一些实施例的具有多堆栈结构的示例性3D存储器件的截面图。